專利名稱：微波帶寬折疊接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶微波脈沖信號(hào)的接收，特別是涉及微波帶寬折疊接收方法。
背景技術(shù)：
目前，微波接收方法大致有以下幾種晶體視頻接收法、外差接收法、瞬時(shí)測(cè)頻接 收法、信道化接收法、微掃(壓縮)接收法和聲光(布喇格盒)接收法。晶體視頻接收法， 不能輸出頻率信息，交疊信號(hào)出錯(cuò)。外差接收法，頻帶窄，截獲概率低，特別是捷變頻信號(hào)。 瞬時(shí)測(cè)頻接收法，對(duì)頻率分集信號(hào)、交疊信號(hào)，時(shí)常輸出錯(cuò)誤頻率，且不能給出標(biāo)志。信道化 接收法，輸出信號(hào)處理難。微掃(壓縮)接收法和聲光(布喇格盒)接收法，受困于關(guān)鍵器 件技術(shù)的發(fā)展程度，運(yùn)用很少。因此，面對(duì)密集而復(fù)雜的雷達(dá)信號(hào)環(huán)境，必須尋求新的接收 方法，以滿足頻帶寬、頻率選擇性好、適應(yīng)雷達(dá)能力強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化等要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有接收方法的缺陷和不足，提出一種微波帶寬折疊方法， 以適應(yīng)密集而復(fù)雜的雷達(dá)信號(hào)環(huán)境。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的(1)帶寬折疊接收方法，包括1 η個(gè)串連折疊器和輸出電路。(2)串連折疊器折疊器是按頻帶工作的，輸入頻帶內(nèi)的射頻是信號(hào)送至第1級(jí)折 疊器，進(jìn)行帶寬折疊處理后，輸出折疊碼和折疊射頻，并將后者送至串連折疊器的第2級(jí)； 第2級(jí)折疊器重復(fù)第1級(jí)折疊器處理后送至串連折疊器的第3級(jí)，依次下傳，直到折疊器η。(3)每級(jí)折疊器由微波組件和編碼控制器組成。微波組件將輸入頻帶的帶寬對(duì) 半折斷，形成高、低子頻帶，而且把高子頻帶下移至低子頻帶；在折疊碼控制下，輸出折疊射 頻；同時(shí)從高、低子頻帶中檢出的視頻信號(hào)送編碼控制器；編碼控制器根據(jù)視頻信號(hào)的先 后順序輸出信號(hào)標(biāo)志和折疊碼高子頻帶信號(hào)先到，折疊碼為1，否則折疊碼為0 ；并將折 疊碼送微波組件，控制高、低子頻帶之一輸出。折疊器折疊一次，帶寬降低1倍。(4)末級(jí)折疊器η輸出的折疊帶寬，送輸出電路，處理后輸出歸一化誤差射頻和對(duì) 數(shù)視頻脈沖。(5)每級(jí)折疊器輸出的折疊碼，按順序排列起來(lái)，就是信號(hào)特征頻率。本發(fā)明的有益效果是具有晶體視頻接收機(jī)的帶寬；具有外差接收機(jī)的頻率選擇 性，信號(hào)截獲概率接近100% ；具有瞬時(shí)測(cè)頻接收機(jī)的瞬時(shí)測(cè)頻功能，時(shí)域上的任何交疊信 號(hào)，輸出先到信號(hào)的信息都是完整而精確的，不受交疊信號(hào)干擾；具有信道化接收機(jī)并行輸 出信道中先到信號(hào)的編碼、歸一化誤差射頻輸出和交疊信號(hào)標(biāo)志；沒(méi)有微掃(壓縮)接收機(jī) 和聲光(布喇格盒)接收機(jī)對(duì)新器件的依賴性；歸一化誤差射頻與瞬時(shí)測(cè)頻直接連接，可以 得到更精細(xì)的頻率；與模/數(shù)變換器直接連接，可以構(gòu)成寬帶條件下的數(shù)字化接收機(jī)；本發(fā) 明由常規(guī)元器件的有機(jī)組合而成，制造容易。


圖1微波帶寬折疊接收的原理流程2微波帶寬折疊接收機(jī)原理框3折疊器的組成框4微波組件原理5編碼控制器邏輯6輸出電路原理圖之一圖7輸出電路原理圖之二圖8輸出電路原理圖之三圖92 18GHz、5級(jí)折疊電路原理圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案如圖1，微波帶寬折疊接收方法 是將輸入頻帶(Ftl)的帶寬(Fwtl)對(duì)半折斷，形成高、低子頻帶，且把高子頻帶下移至低子頻 帶；在折疊碼控制下，輸出信號(hào)所在的低子頻帶；同時(shí)從高、低子頻帶中檢出視頻脈沖的先 后順序，輸出信號(hào)標(biāo)志(S1)和折疊碼(Hici)。折疊器折疊一次，帶寬降低1倍。通過(guò)帶寬逐 級(jí)折疊，輸出歸一化誤差射頻(Fot)、特征頻率(nyvnO和絕對(duì)頻率(見(jiàn)公式18)。為了下文應(yīng)用，現(xiàn)將微波信號(hào)符號(hào)說(shuō)明如下Fi 輸入/輸出頻帶(率)，也就是頻率范圍，i = 0，1，2，…，η。如i = 0，F(xiàn)。= 2 18GHz ；Fd 下界頻率，一般情況下不變。如F0 = 2 18GHz，則Fd = 2GHz ；Fui 上界頻率。如 i = 0，F(xiàn)0 = 2 18GHz，則 FU0 = 18GHz ；Fffi 帶寬。如 i = 0，F(xiàn)0 = 2 18GHz，則
權(quán)利要求
1.微波帶寬折疊接收方法，其特征在于，它包括以下步驟(1)微波信號(hào)接收(2)微波信號(hào)折疊處理；(3)輸出歸一化誤差射頻、對(duì)數(shù)視頻脈沖、信號(hào)標(biāo)志和特征碼；其中，所述的微波信號(hào)折疊處理由1 η個(gè)串連折疊器和輸出電路完成，折疊器是按頻 帶工作的，輸入頻帶內(nèi)的射頻信號(hào)送至第1級(jí)折疊器，進(jìn)行帶寬折疊處理后，輸出折疊碼和 折疊射頻，并將后者送至串連折疊器的第2級(jí)；第2級(jí)折疊器重復(fù)第1級(jí)折疊器處理后送至 串連折疊器的第3級(jí)，依次下傳，直到折疊器η ；每級(jí)折疊器由微波組件和編碼控制器組成，微波組件將輸入頻帶的帶寬對(duì)半折斷，形 成高、低子頻帶，而且把高子頻帶下移至低子頻帶；在折疊碼控制下，輸出折疊射頻；同時(shí) 從高、低子頻帶中檢出的視頻信號(hào)送編碼控制器；編碼控制器根據(jù)視頻信號(hào)的先后順序 輸出信號(hào)標(biāo)志和折疊碼高子頻帶信號(hào)先到，折疊碼為1，否則折疊碼為0 ；并將折疊碼送微 波組件，控制高、低子頻帶之一輸出；折疊器折疊一次，帶寬降低1倍；末級(jí)折疊器η輸出的折疊帶寬，送輸出電路，處理后輸出歸一化誤差射頻和對(duì)數(shù)視頻 脈沖；每級(jí)折疊器輸出的折疊碼，按順序排列起來(lái)，就是信號(hào)特征頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的微波帶寬折疊接收方法，其特征在于輸入頻帶Ftl送折疊 器1，經(jīng)帶寬折疊后，輸出折疊碼Hi1、信號(hào)標(biāo)志S1和信號(hào)所在的低子頻帶&，并將F1送折疊器 2，重復(fù)折疊器1的工作，直到折疊器η，并將Fn送輸出電路，輸出歸一化誤差射頻Fot和對(duì) 數(shù)直流脈沖P ；折疊器的外部復(fù)位信號(hào)r，通常來(lái)自信號(hào)后沿，一旦復(fù)位，立即再接收信號(hào)； 如果r延遲，延遲時(shí)間內(nèi)跟蹤原信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的微波帶寬折疊接收方法，其特征在于折疊器是帶寬折疊 方法的關(guān)鍵器件，有1 η級(jí)，依次串連而成，折疊器之間的唯一區(qū)別是帶寬不同后級(jí)折疊 器的輸出帶寬是前級(jí)折疊器輸出帶寬的一半；折疊器i的輸出帶寬Fwi: K1 1 = 1,2,…，η式中，F(xiàn)wtl 輸入帶寬；i 折疊器的級(jí)數(shù)；輸出頻帶Fi與輸出帶寬Fwi的關(guān)系Fi = Fwi+Fd i = 1,2,3, ···, η式中，I7d =Ftl的下界頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的微波帶寬折疊接收方法，其特征在于折疊器i由微波 組件和編碼控制器兩部分組成，連接關(guān)系是微波組件從高、低子頻帶中檢出的視頻脈沖 dan、Ckitl，送編碼控制器MCi ；MCJg據(jù)視頻脈沖所在的子頻帶和信號(hào)間的時(shí)域特征，輸出控 制信號(hào)cn、ci0到微波組件，分別控制微波開(kāi)關(guān)Kn、Kitl的通、斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)4所述的微波帶寬折疊接收方法，其特征在于微波組件由射頻放 大器Aitl、功分器、濾波器、檢波交流放大器、變頻器、微波開(kāi)關(guān)和合路器Hi組成；功分器包括前置功分器PD”高子帶功分器PDil和低子帶功分器PDitl ；濾波器包括高子帶濾波器WFil和低子帶濾波器WFitl ；檢波交流放大器包括高子帶檢波交流放大器DAil和低子帶檢波交流放大器DAitl ； 變頻器包括本振 ^和射頻放大器Ail ； 微波開(kāi)關(guān)包括高子帶微波開(kāi)關(guān)Kil和低子帶微波開(kāi)關(guān)Kitl ；輸入頻帶是上一級(jí)折疊器i_l輸出的子頻帶F"，經(jīng)射頻放大器Ai0放大后送前置功分 器PDi, PDi將輸入頻帶分成兩路第一路輸出，經(jīng)濾波器WFil濾出輸入帶寬的高半斷，形成 高子頻帶，到高子頻帶功分器PDil ；第二路輸出，經(jīng)濾波器WFitl濾出輸入帶寬的低半斷，形成 低子頻帶，到低子頻帶功分器PDitl ；高子頻帶濾波器WFil的頻率范圍FWFil FffFil = Fui F11Hi = 1,2,3,…，η式中，F(xiàn)ui 折疊器i輸出的上界頻率； Fui^1 折疊器i_l輸出的上界頻率； 低子帶濾波器WFitl的頻率范圍FWFitl FffFi0 = I7d Fui i = 1,2,3, "·η 式中，I7d:輸入頻帶的下界頻率；輸出帶寬Fwi與高、低子頻帶濾波器FWFn、FWFitl的帶寬的關(guān)系 Fwi — FuH-Fui — Fu廠Fd i — 1，2，3，***η高子頻帶功分器PDil的一端pdil(l，經(jīng)檢波交流放大器DAil，輸出脈沖Clail到編碼控制器 MCi ；PDil的另一端Pdill送至下變頻器，將高子頻帶變成低子頻帶后，輸送至高子頻帶微波 開(kāi)關(guān)Κη。低子頻帶功分器PDitl的一端Pditltl，經(jīng)檢波交流放大器DAitl放大后，輸出脈沖daiQ 到編碼控制器MCi ；PDitl的另一端pdi(ll，輸送至低子頻帶微波開(kāi)關(guān)Ki(l。Kn、Ki(l在編碼控制器 MCi的控制下，輸出其一至合路器Hi,完成頻帶折疊，Hi輸出的Fi就是下一級(jí)折疊器i+Ι的 輸入；下變頻器由混頻器和射頻放大器Ail組成，Ail用來(lái)補(bǔ)償下變頻器的損耗，下變頻器的濾 波由下一級(jí)折疊器的高、低子頻帶濾波器完成； 混頻器的本振頻率 ^ F^Li Fwi i 1，2，3， “，π 式中，F(xiàn)wi:折疊器i的輸出帶寬；。
6.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)4所述的微波帶寬折疊接收方法，其特征在于編碼控制器MCi由子 頻帶標(biāo)識(shí)寄存器Dn、Di(l和門(mén)Gi(l 2組成；輸入脈沖dail、dai(l來(lái)自微波組件，分別代表高、低 子頻帶的輸出信號(hào)；在MCi中，當(dāng)高、低子頻帶同時(shí)輸出信號(hào)時(shí)，則高、低標(biāo)識(shí)寄存器Dn、Di0 同時(shí)被置“1”;當(dāng)高、低子頻帶不同時(shí)輸出信號(hào)時(shí)，則先輸出者置“1”，后到者無(wú)效；dn、diQ分 別代表高、低標(biāo)識(shí)寄存器Dn、Di(1輸出；當(dāng)dn = 0、di(1 = 0時(shí)，信號(hào)標(biāo)志Si = 0，否則Si = 1 ； 當(dāng)dn = 1，di0 = 0時(shí)，折疊碼Hli = 1，否則Hli = 0。這種狀態(tài)直到復(fù)位信號(hào)到來(lái)時(shí)結(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)6所述的微波帶寬折疊接收方法，其特征在于編碼控制器MCi中， 信號(hào)標(biāo)志Si Si = ClilHoi = 1,2,3,…，η信號(hào)標(biāo)志只有兩種狀態(tài)是穩(wěn)定的有信號(hào)時(shí)，S( = S1S2-Sn)為全1，無(wú)信號(hào)時(shí)，S為全0，其它狀態(tài)都是過(guò)渡狀態(tài)； 子頻帶i的折疊碼Hli Ini = Ci11Cil0 i = 1,2,3, ".,η折疊碼M( = Hi1Hi2…mn)，就是信號(hào)的特征頻率； S和M，信號(hào)寬度內(nèi)有效。
8.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)4所述的微波帶寬折疊接收方法，其特征在于高、低子頻帶微波開(kāi) 關(guān)受編碼控制器控制高子頻帶先輸出信號(hào)時(shí)，高子頻帶微波開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，低子頻帶微波開(kāi)關(guān) 斷開(kāi)；否則，低子頻帶微波開(kāi)關(guān)導(dǎo)通(包括沒(méi)收到信號(hào))，高子頻帶微波開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；微波開(kāi)關(guān)Kil、Kitl的控制信號(hào)Cil、Citl C11 = III1 = ci0 i = 1, 2, 3,…，ηC10 =dl0+d^i = 1,2,3, ...，n 邏輯圖，見(jiàn)門(mén) Gn、Gi0。
9.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的微波帶寬折疊接收方法，其特征在于所述的輸出電路至 少包括由濾波器WFn+1、微波開(kāi)關(guān)Kn+1。組成的基本輸出電路；輸出電路輸出的絕對(duì)頻率F:F = (M + |)FWn+FDAF = 士字或者F = MFWn+F。utAF = Fout的測(cè)頻誤差或者 F = MFWn+FD+F。ut-FDn+1 AF = Fout 的測(cè)頻誤差 式中，M 特征頻率，等于折疊碼的順序排列M = Hi1Hi2…mn ； Fwn:折疊器η的輸出帶寬； Fd 輸入頻帶的下界頻率； F。ut:輸出電路輸出的誤差射頻； FDn+1 輸出電路變頻后的下界頻率； AF:測(cè)頻誤差。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種微波帶寬折疊接收方法將輸入頻帶的帶寬對(duì)半折斷，形成高、低子頻帶，且把高子頻帶下移至低子頻帶，在折疊碼控制下，輸出信號(hào)所在的低子頻帶，同時(shí)從高、低子頻帶中檢出視頻脈沖的先后順序，輸出信號(hào)標(biāo)志(s1)和折疊碼(m0)。折疊器折疊一次，帶寬降低1倍，通過(guò)帶寬逐級(jí)折疊，輸出歸一化誤差射頻、特征頻率和絕對(duì)頻率。本發(fā)明的有益效果是頻帶寬，頻率選擇性好，截獲概率接近100%；具有瞬時(shí)測(cè)頻功能，不受交疊信號(hào)干擾；輸出的歸一化既為精細(xì)測(cè)頻創(chuàng)造了條件，又可直接變成寬帶條件下的數(shù)字化接收機(jī)。本發(fā)明由常規(guī)元器件有機(jī)組合而成，制造容易。
文檔編號(hào)H04B1/16GK102088296SQ201010576620
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者周紹槐, 楊松 申請(qǐng)人:成都雷思特電子科技有限責(zé)任公司